數字圖像水印專利技術綜述

許哲

前言

數字水印是解決多媒體信息的版權保護難題的一種技術，它是指利用數字作品中普遍存在的冗余數據和隨機性，把版權信息等內容的數據嵌入到數字作品中，通過從加了水印的數字作品中檢測或提取水印，從而起到保護數字作品版權的一種技術。1993年，Caronni首次提出了“數字水印”的概念，并用于圖像保護。數字水印技術與加密技術的不同在于水印與宿主數據是緊密結合并隱藏在其中的，水印是宿主數據不可分離的組成部分。

1.技術原理及發展概述

1.1 數字圖像水印的原理

圖像水印技術是指用信號處理的方法在圖像數據中嵌入隱含的標記。水印分為可感知的（perceptible）和不易感知的（inperceptible）兩種。通用的數字圖像水印技術包含兩個方面：水印的嵌入和水印的提取，如圖1。

1.2 數字圖像水印技術的主要分支

1.2.1空間域算法

空間域算法將水印信息直接疊加到圖像的空間域上的算法叫空間域算法。水印在空間域算法中，考慮到人類視覺特性，在載體圖像變化較平穩處不隱藏或少隱藏水印信號，而在圖像較復雜處隱藏水印信號;它的優點在于對載體影響很小，計算速度較快，隱藏的信息較多，且適合多種媒體。

1.2.2變換域算法

變換域算法CoX 等借鑒擴頻通信技術，把水印擴展到很多頻率段上，每個頻率段上的水印信息都小到不可檢測的程度，檢測時，可以把這些水印信息集中起來，得到一個較高能量的輸出，水印信息應嵌入到載體數據中對人的感覺最重要的部分，水印信號應由具有高斯分布的隨機實數序列組成，在變換域內實現擴頻相對容易，而且容易利用人類視覺特性，實現自適應嵌入。

1.2.3其他數字水印算法

JPEG，MPEG 標準的壓縮域算法水印的檢測與提取直接在壓縮域數據中進行，對于輸入的MPEG-2數據流而言，它可分為數據頭信息，運動向量和DCT編碼信號塊三部分，在Hartung方案中，只有MPEG - 2數據流最后一部分數據流被改變。

2數字圖像水印技術的發展趨勢及現狀

2. 1專利申請趨勢

在全球范圍內，按照年份，統計數字圖像水印的專利申請量，趨勢圖如圖2所示。專利申請始于上個世紀九十年代，從只有幾件一直穩步逐年遞增，直到2002年的300多件，顯露出數字圖像水印技術這一領域的研發熱度不減，而且專利意識逐年增強。而后，每年專利申請量都在200件左右，呈現一平穩態勢，近幾年，專利申請量下滑，可見數字圖像水印技術的發展已趨于成熟。

2.2 主要申請人分布

在全球申請涉及數字圖像水印專利的申請量排名前10的申請人如圖3所示。

申請量排名前十的全球申請人既有公司也有個人，但是沒有中國的公司與個人，這說明中國數字圖像水印將研究成果專利化的道路任重而道遠。美國的數字標識公司（DIGIMARC CORPORATION）申請量最多，代表了美國數字圖像水印行業一直以來不俗的實力。

3 總結

本文通過對數字圖像水印專利文獻進行閱讀分析和整理，對申請態勢和重要申請人進行了統計和分析，完整地了解數字圖像水印的發展過程以及當前的發展情況，增加了本領域技術人員的知識儲備。